空氣驅(qū)低溫氧化機(jī)理及應(yīng)用研究

空氣驅(qū)低溫氧化機(jī)理及應(yīng)用研究

近年來，我國特低滲透油藏儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的比例不斷提高。目前，高滲和低滲的投資和開發(fā)基本采用水井開發(fā)。許多研究表明,注氣(包括空氣、氮?dú)?、二氧化碳?是改善低滲油藏開發(fā)效果的有效方法,可以解決低滲油藏注水開發(fā)有效壓力系統(tǒng)難以建立的問題。針對(duì)海塔盆地特低滲透儲(chǔ)量比例較大,常規(guī)注水開發(fā)難以動(dòng)用,開展貝爾油田注空氣驅(qū)先導(dǎo)性試驗(yàn),探索實(shí)踐新方法在實(shí)際中的運(yùn)用,達(dá)到提高油田采收率的目的。在現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)中,從采出井的生產(chǎn)情況來看,取得了一定的試驗(yàn)效果。1油目的層位設(shè)計(jì)貝爾油田希11-72試驗(yàn)井區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量34.5×104t,含油面積0.89km2,目的層位為N2Ⅲ6、Ⅲ7、Ⅳ1,平均有效厚度10.75m,平均滲透率1.83×10-3μm2。共投產(chǎn)20口井,采用反七點(diǎn)法井網(wǎng),4注16采(圖1)。1.1斜截面的對(duì)比希11-72井區(qū)構(gòu)造形態(tài)為一向南東傾沒的寬緩的鼻狀構(gòu)造,希2-1井為構(gòu)造高部位,向東部希11-72井構(gòu)造逐步變低,形成向東北傾的單斜構(gòu)造,地層傾角3°~6°。1.2洲沉積、扇三角洲前扇三角洲亞相希2區(qū)塊南二段屬于扇三角洲沉積,發(fā)育扇三角洲平原、扇三角洲前緣和前扇三角洲亞相。試驗(yàn)?zāi)康膶又饕l(fā)育平原分流河道間灣、前緣水下分流河道、前緣水下分流河道側(cè)翼、前緣席狀砂等微相。1.3儲(chǔ)層的物理特性通過統(tǒng)計(jì)希15-71井取芯數(shù)據(jù),試驗(yàn)區(qū)目的層平均孔隙度為10.1%,平均空氣滲透率為1.83mD,屬特低滲透儲(chǔ)層。2空氣及原油耐氧化低滲油藏注空氣開發(fā)的驅(qū)油機(jī)理包括以下幾方面:(1)高壓注空氣提高或保持油藏壓力;(2)原油低溫氧化消耗掉氧氣,形成氮?dú)怛?qū);(3)氧化反應(yīng)產(chǎn)生熱量,可以降低原油黏度,使原油體積膨脹,產(chǎn)生的CO2溶解于原油,降低原油黏度。3反八通反八網(wǎng)井網(wǎng)實(shí)驗(yàn)區(qū)共投產(chǎn)20口井,其中注氣井4口,采油井16口,采用200×200m反七點(diǎn)法井網(wǎng)。截止11月累計(jì)注氣2708691Nm3,累計(jì)產(chǎn)油9140t。油井見氣受效5口,效果不明顯10口,氣竄1口。3.1希15-77與2.8火炬樹總體來說,采出井見氣后,不同程度受效,產(chǎn)液能力上升。其中以希15-69,希18-70效果最好(表1)。希15-69于2010年8月普射投產(chǎn),投產(chǎn)初期日產(chǎn)油5.7t/d,含水8.5,產(chǎn)量遞減快,到10月份已經(jīng)不出液,低產(chǎn)關(guān)井。希18-70于2010年8月普射投產(chǎn),投產(chǎn)初期日產(chǎn)油4.1t/d,含水3.4。產(chǎn)量遞減,到2011年1月產(chǎn)量降至1.9t/d。注氣后,希15-69,希18-70產(chǎn)量上升。3.2注氣井構(gòu)造高部位(1)位于構(gòu)造高部位?？諝庠囼?yàn)區(qū)地層傾角3°~6°,受效井位于注氣井的構(gòu)造高部位,在重力作用下,驅(qū)替方向向構(gòu)造等高線垂線的下方向轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致油井受效。(2)儲(chǔ)層滲透率適中,級(jí)差小,均質(zhì)性強(qiáng)。(3)連通性好,有效厚度大。(4)普射投產(chǎn),無裂縫。3.2.1不明顯的是井生產(chǎn)狀況和因素分析11口采出井注氣前后產(chǎn)液能力變化不大,注氣受效不明顯。3.2.2不明顯的垂直步驟的建議針對(duì)空氣驅(qū)的特點(diǎn),井區(qū)不適用壓裂措施,避免裂縫溝通,造成氣竄,但可對(duì)部分井進(jìn)行小層精細(xì)劃分,進(jìn)行小層補(bǔ)孔。3.2.3流程2:8月,面臨10.6t井,出現(xiàn)人工裂縫通道2012年10月連通注氣井希16-70井連續(xù)注氣7.0×104Nm3后,希16-68井氧含量快速上升,造成氣竄,希16-68井壓裂投產(chǎn),裂縫溝通了一線氣竄井希17-69井,形成人工裂縫通道2010年8月希17-69井壓裂投產(chǎn),初期平均日產(chǎn)油量2.6t,2011年3月低產(chǎn)關(guān)井;2011年5月連同注氣井希16-70井投注7天,累計(jì)注氣3.9×104Nm3,希17-69井氣竄,套管氣氧含量快速上升,壓力上升,見氣層位Ⅲ6、Ⅳ1。3.3注泡沫抑制氣竄出5月2日希17-69氣竄噴油,5月4-17日油、套管出氣未見油,5月14日開始注泡沫抑制氣竄,共完成4個(gè)泡沫段塞注入,累計(jì)注入泡沫液169m3,6月6日希17-69套管無氣,7-8月間抽生產(chǎn),9月下橋塞封井。注入泡沫提高了注氣壓力,隨空氣-泡沫段塞數(shù)量增加,注氣壓力下降趨勢減緩。3.4注氣和施工流程2011年4月25日開始注氣,5月16日希18-70見氧,注氣21天,注氣48977Nm3,2013年4月26日開始注氣,6月11日希18-70見氧,注氣46天,注氣144884Nm3。注氣間隔期間共計(jì)注入泡沫段塞16次,共計(jì)注入泡沫615m3。注入清水5717m3。有效減緩了采出井見氣時(shí)間。4注氣井改造型(1)空氣驅(qū)能夠提高低、特低滲透油藏原油采收率的機(jī)理。注入空氣與原油發(fā)生低溫氧化反應(yīng),消耗氧氣,形成氮?dú)怛?qū)提高或保持油藏壓力,生成的熱量和CO2,降低原油粘度。(2)現(xiàn)場試驗(yàn)中,空氣驅(qū)注氣后見氣受效井產(chǎn)液量上升。(3)位于注氣井